nsz Git - libfirm/blob - ir/opt/combo.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 1995-2008 University of Karlsruhe.  All right reserved.
   3  *
   4  * This file is part of libFirm.
   5  *
   6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
   7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
   8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
   9  * packaging of this file.
  10  *
  11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
  12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
  13  * Agreement provided with the Software.
  14  *
  15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
  16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  17  * PURPOSE.
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file
  22  * @brief   Cliff Click's Combined Analysis/Optimization
  23  * @author  Michael Beck
  24  * @version $Id$
  25  *
  26  * Note that we use the terminology from Click's work here, which is different
  27  * in some cases from Firm terminology.  Especially, Click's type is a
  28  * Firm tarval, nevertheless we call it type here for "maximum compatibility".
  29  */
  30 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  31 # include "config.h"
  32 #endif
  33
  34 #include <assert.h>
  35
  36 #include "iroptimize.h"
  37 #include "irflag.h"
  38 #include "list.h"
  39 #include "array.h"
  40 #include "set.h"
  41 #include "pmap.h"
  42 #include "obstack.h"
  43 #include "irgraph_t.h"
  44 #include "irnode_t.h"
  45 #include "iropt_t.h"
  46 #include "irgwalk.h"
  47 #include "irop.h"
  48 #include "irouts.h"
  49 #include "irgmod.h"
  50 #include "debug.h"
  51
  52 /* we need the tarval_R and tarval_U */
  53 #define tarval_U  tarval_undefined
  54 #define tarval_R  tarval_bad
  55
  56 typedef struct node_t            node_t;
  57 typedef struct partition_t       partition_t;
  58 typedef struct opcode_key_t      opcode_key_t;
  59 typedef struct opcode_entry_t    opcode_entry_t;
  60 typedef struct listmap_entry_t   listmap_entry_t;
  61
  62 /** The type of the compute function. */
  63 typedef void (*compute_func)(node_t *node);
  64
  65 /**
  66  * An opcode map key.
  67  */
  68 struct opcode_key_t {
  69         ir_opcode   code;   /**< The Firm opcode. */
  70         ir_mode     *mode;  /**< The mode of all nodes in the partition. */
  71 };
  72
  73 /**
  74  * An entry in the opcode map.
  75  */
  76 struct opcode_entry_t {
  77         opcode_key_t key;    /**< The key. */
  78         partition_t  *part;  /**< The associated partition. */
  79 };
  80
  81 /**
  82  * An entry in the list_map.
  83  */
  84 struct listmap_entry_t {
  85         void            *id;    /**< The id. */
  86         node_t          *list;  /**< The associated list for this id. */
  87         listmap_entry_t *next;  /**< Link to the next entry in the map. */
  88 };
  89
  90 /** We must map id's to lists. */
  91 typedef struct listmap_t {
  92         set             *map;    /**< Map id's to listmap_entry_t's */
  93         listmap_entry_t *values; /**< List of all values in the map. */
  94 } listmap_t;
  95
  96
  97 /**
  98  * A node.
  99  */
 100 struct node_t {
 101         ir_node     *node;         /**< The IR-node itself. */
 102         list_head   node_list;     /**< Double-linked list of entries. */
 103         partition_t *part;         /**< points to the partition this node belongs to */
 104         node_t      *cprop_next;   /**< Next node on partition.cprop list. */
 105         node_t      *next;         /**< Next node on local list (partition.touched, fallen). */
 106         tarval      *type;         /**< The associated lattice element "type". */
 107         unsigned    on_touched:1;  /**< Set, if this node is on the partition.touched set. */
 108         unsigned    on_cprop:1;    /**< Set, if this node is on the partition.cprop list. */
 109 };
 110
 111 /**
 112  * A partition containing congruent nodes.
 113  */
 114 struct partition_t {
 115         list_head         entries;       /**< The head of partition node list. */
 116         node_t            *cprop;        /**< The partition.cprop list. */
 117         partition_t       *wl_next;      /**< Next entry in the work list if any. */
 118         partition_t       *touched_next; /**< Points to the next partition in the touched set. */
 119         partition_t       *cprop_next;   /**< Points to the next partition in the cprop list. */
 120         node_t            *touched;      /**< The partition.touched set of this partition. */
 121         unsigned          n_nodes;       /**< Number of entries in this partition. */
 122         unsigned          n_touched;     /**< Number of entries in the partition.touched. */
 123         int               n_inputs;      /**< Maximum number of inputs of all entries. */
 124         unsigned          on_worklist:1; /**< Set, if this partition is in the work list. */
 125         unsigned          on_touched:1;  /**< Set, if this partition is on the touched set. */
 126 #ifdef DEBUG_libfirm
 127         partition_t       *dbg_next;     /**< Link all partitions for debugging */
 128         unsigned          nr;            /**< A unique number for (what-)mapping, >0. */
 129 #endif
 130 };
 131
 132 typedef struct environment_t {
 133         struct obstack  obst;           /**< obstack to allocate data structures. */
 134         partition_t     *worklist;      /**< The work list. */
 135         partition_t     *cprop;         /**< The constant propagation list. */
 136         partition_t     *touched;       /**< the touched set. */
 137         partition_t     *TOP;           /**< The TOP partition. */
 138 #ifdef DEBUG_libfirm
 139         partition_t     *dbg_list;      /**< List of all partitions. */
 140 #endif
 141         set             *opcode_map;    /**< The initial opcode->partition map. */
 142         set             *opcode2id_map; /**< The opcodeMode->id map. */
 143         pmap            *type2id_map;   /**< The type->id map. */
 144         int             end_idx;        /**< -1 for local and 0 for global congruences. */
 145         int             lambda_input;   /**< Captured argument for lambda_partition(). */
 146 } environment_t;
 147
 148 /** Type of the what function. */
 149 typedef void *(*what_func)(const node_t *node, environment_t *env);
 150
 151 #define get_irn_node(irn)         ((node_t *)get_irn_link(irn))
 152 #define set_irn_node(irn, node)   set_irn_link(irn, node)
 153
 154 /** The debug module handle. */
 155 DEBUG_ONLY(static firm_dbg_module_t *dbg;)
 156
 157 /** Next partition number. */
 158 DEBUG_ONLY(static unsigned part_nr = 0);
 159
 160 #ifdef DEBUG_libfirm
 161 /**
 162  * Dump partition to output.
 163  */
 164 static void dump_partition(const char *msg, partition_t *part) {
 165         node_t *node;
 166         int    first = 1;
 167
 168         DB((dbg, LEVEL_2, "%s part%u (%u) {\n  ", msg, part->nr, part->n_nodes));
 169         list_for_each_entry(node_t, node, &part->entries, node_list) {
 170                 DB((dbg, LEVEL_2, "%s%+F", first ? "" : ", ", node->node));
 171                 first = 0;
 172         }
 173         DB((dbg, LEVEL_2, "\n}\n"));
 174 }
 175
 176 /**
 177  * Dump all partitions.
 178  */
 179 static void dump_all_partitions(environment_t *env) {
 180         partition_t *P;
 181
 182         DB((dbg, LEVEL_2, "All partitions\n===============\n"));
 183         for (P = env->dbg_list; P != NULL; P = P->dbg_next)
 184                 dump_partition("", P);
 185 }
 186
 187 #else
 188 #define dump_partition(msg, part)
 189 #define dump_all_partitions(env)
 190 #endif
 191
 192 /**
 193  * compare two pointer values.
 194  */
 195 static int cmp_ptr(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 196         const listmap_entry_t *e1 = elt;
 197         const listmap_entry_t *e2 = key;
 198
 199         return e1->id != e2->id;
 200 }
 201
 202 /**
 203  * Creates a new listmap.
 204  */
 205 static void new_listmap(listmap_t *map) {
 206         map->map    = new_set(cmp_ptr, 16);
 207         map->values = NULL;
 208 }
 209
 210 /**
 211  * Deletes a listmap.
 212  */
 213 static void del_listmap(listmap_t *map) {
 214         del_set(map->map);
 215 }
 216
 217 /**
 218  * Return the associated listmap entry for a given id.
 219  */
 220 static listmap_entry_t *listmap_find(listmap_t *map, void *id) {
 221         listmap_entry_t key, *entry;
 222
 223         key.id   = id;
 224         key.list = NULL;
 225         key.next = NULL;
 226         entry = set_insert(map->map, &key, sizeof(key), HASH_PTR(id));
 227
 228         if (entry->list == NULL) {
 229                 /* a new entry, put into the list */
 230                 entry->next = map->values;
 231                 map->values = entry;
 232         }
 233         return entry;
 234 }
 235
 236 /**
 237  * calculate the hash value for an opcode map entry.
 238  */
 239 static unsigned opcode_hash(const opcode_key_t *entry) {
 240         return (entry->mode - (ir_mode *)0) * 9 + entry->code;
 241 }
 242
 243 /**
 244  * Compare two entries in the opcode map.
 245  */
 246 static int cmp_opcode(const void *elt, const void *key, size_t size) {
 247         const opcode_key_t *o1 = elt;
 248         const opcode_key_t *o2 = key;
 249
 250         return o1->code != o2->code || o1->mode != o2->mode;
 251 }
 252
 253 /** Return the type of a node. */
 254 static INLINE tarval *get_node_type(const ir_node *irn) {
 255         return get_irn_node(irn)->type;
 256 }
 257
 258 /**
 259  * Create a new empty partition.
 260  */
 261 static INLINE partition_t *new_partition(environment_t *env) {
 262         partition_t *part = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*part));
 263
 264         INIT_LIST_HEAD(&part->entries);
 265         part->cprop        = NULL;
 266         part->wl_next      = env->worklist;
 267         part->touched_next = NULL;
 268         part->cprop_next   = NULL;
 269         part->touched      = NULL;
 270         part->n_nodes      = 0;
 271         part->n_touched    = 0;
 272         part->n_inputs     = 0;
 273         part->on_worklist  = 0;
 274         part->on_touched   = 0;
 275 #ifdef DEBUG_libfirm
 276         part->dbg_next     = env->dbg_list;
 277         env->dbg_list      = part;
 278         part->nr           = part_nr++;
 279 #endif
 280
 281         return part;
 282 }
 283
 284 /**
 285  * Get the partition for a given opcode.
 286  */
 287 static INLINE partition_t *get_partition_for_irn(const ir_node *irn, environment_t *env) {
 288         opcode_entry_t key, *entry;
 289         unsigned       hash;
 290
 291         key.key.code = get_irn_opcode(irn);
 292         key.key.mode = get_irn_mode(irn);
 293         hash         = opcode_hash(&key.key);
 294
 295         entry = set_find(env->opcode_map, &key, sizeof(key), hash);
 296         if (entry == NULL) {
 297                 /* create a new partition and place it on the wait queue */
 298                 partition_t *part = new_partition(env);
 299
 300                 part->on_worklist = 1;
 301                 env->worklist     = part;
 302
 303                 key.part = part;
 304                 set_insert(env->opcode_map, &key, sizeof(key), hash);
 305                 entry = &key;
 306         }
 307         return entry->part;
 308 }
 309
 310 /**
 311  * Creates a partition node for the given IR-node and place it
 312  * into the given partition.
 313  */
 314 static void create_partition_node(ir_node *irn, partition_t *part, environment_t *env) {
 315         /* create a partition node and place it in the partition */
 316         node_t *node = obstack_alloc(&env->obst, sizeof(*node));
 317
 318         INIT_LIST_HEAD(&node->node_list);
 319         node->node         = irn;
 320         node->part         = part;
 321         node->cprop_next   = NULL;
 322         node->next         = NULL;
 323         node->type         = tarval_top; /* == tarval_U */
 324         node->on_touched   = 0;
 325         node->on_cprop     = 0;
 326         set_irn_node(irn, node);
 327
 328         list_add_tail(&node->node_list, &part->entries);
 329         ++part->n_nodes;
 330
 331         DB((dbg, LEVEL_2, "Placing %+F in partition %u\n", irn, part->nr));
 332 }
 333
 334 /**
 335  * Walker, initialize all Nodes' type to U or top and place
 336  * all nodes into the TOP partition.
 337  */
 338 static void create_initial_partitions(ir_node *irn, void *ctx) {
 339         environment_t *env  = ctx;
 340         partition_t   *part = env->TOP;
 341         int           arity;
 342
 343         create_partition_node(irn, part, env);
 344         arity = get_irn_arity(irn);
 345         if (arity > part->n_inputs)
 346                 part->n_inputs = arity;
 347 }
 348
 349 /**
 350  * Add a partition to the touched set if not already there.
 351  */
 352 static INLINE void add_to_touched(partition_t *part, environment_t *env) {
 353         if (part->on_touched == 0) {
 354                 part->touched_next = env->touched;
 355                 env->touched       = part;
 356                 part->on_touched   = 1;
 357         }
 358 }
 359
 360 /**
 361  * Add a node to the entry.partition.touched set if not already there..
 362  */
 363 static INLINE void add_to_partition_touched(node_t *y) {
 364         if (y->on_touched == 0) {
 365                 partition_t *part = y->part;
 366
 367                 y->next       = part->touched;
 368                 part->touched = y;
 369                 y->on_touched = 1;
 370                 ++part->n_touched;
 371         }
 372 }
 373
 374 /**
 375  * update the worklist
 376  */
 377 static void update_worklist(partition_t *Z, partition_t *Z_prime, environment_t *env) {
 378         /* If Z is on worklist then add Z' to worklist.
 379            Else add the smaller of Z and Z' to worklist. */
 380         if (Z->on_worklist || Z_prime->n_nodes < Z->n_nodes) {
 381                 Z_prime->on_worklist = 1;
 382                 Z_prime->wl_next     = env->worklist;
 383                 env->worklist        = Z_prime;
 384         } else {
 385                 Z->on_worklist = 1;
 386                 Z->wl_next     = env->worklist;
 387                 env->worklist  = Z;
 388         }
 389 }
 390
 391 /**
 392  * Split a partition by a local list.
 393  */
 394 static partition_t *split(partition_t *Z, node_t *g, environment_t *env) {
 395         partition_t *Z_prime;
 396         node_t      *node;
 397         unsigned    n = 0;
 398         int         n_inputs;
 399
 400         dump_partition("Splitting ", Z);
 401
 402         /* Remove g from Z. */
 403         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 404                 list_del(&node->node_list);
 405                 ++n;
 406         }
 407         Z->n_nodes -= n;
 408
 409         /* Move g to a new partition, Z\92. */
 410         Z_prime = new_partition(env);
 411         n_inputs = 0;
 412         for (node = g; node != NULL; node = node->next) {
 413                 int arity = get_irn_arity(node->node);
 414                 list_add(&node->node_list, &Z_prime->entries);
 415                 node->part = Z_prime;
 416                 if (arity > n_inputs)
 417                         n_inputs = arity;
 418         }
 419         Z_prime->n_inputs = n_inputs;
 420         Z_prime->n_nodes  = n;
 421
 422         update_worklist(Z, Z_prime, env);
 423
 424         dump_partition("Now ", Z);
 425         dump_partition("Created new ", Z_prime);
 426         return Z_prime;
 427 }
 428
 429 /**
 430  * Returns non-zero if the i'th input of a Phi node is live.
 431  */
 432 static int is_live_input(ir_node *phi, int i) {
 433         ir_node *block = get_nodes_block(phi);
 434         ir_node *pred  = get_Block_cfgpred(block, i);
 435         tarval *type   = get_node_type(pred);
 436
 437         return type != tarval_U;
 438 }
 439
 440 /**
 441  * Split the partitions if caused by the first entry on the worklist.
 442  */
 443 static void cause_splits(environment_t *env) {
 444         partition_t *X, *Y, *Z;
 445         node_t      *x, *y, *e;
 446         int         i, end_idx;
 447
 448         /* remove the first partition from the worklist */
 449         X = env->worklist;
 450         env->worklist  = X->wl_next;
 451         X->on_worklist = 0;
 452
 453         dump_partition("Cause_split: ", X);
 454         end_idx = env->end_idx;
 455         for (i = X->n_inputs - 1; i >= -1; --i) {
 456                 /* empty the touched set: already done, just clear the list */
 457                 env->touched = NULL;
 458
 459                 list_for_each_entry(node_t, x, &X->entries, node_list) {
 460                         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
 461                            if we are running in GCSE mode */
 462                         if (i < end_idx && get_irn_pinned(x->node) != op_pin_state_pinned)
 463                                 continue;
 464
 465                         /* non-existing input */
 466                         if (i >= get_irn_arity(x->node))
 467                                 continue;
 468
 469                         y = get_irn_node(get_irn_n(x->node, i));
 470                         Y = y->part;
 471                         if (Y != env->TOP && (! is_Phi(x->node) || is_live_input(x->node, i))) {
 472                                 add_to_touched(Y, env);
 473                                 add_to_partition_touched(y);
 474                         }
 475                 }
 476
 477                 for (Z = env->touched; Z != NULL; Z = Z->touched_next) {
 478                         /* remove it from the touched set */
 479                         Z->on_touched = 0;
 480
 481                         if (Z->n_nodes != Z->n_touched) {
 482                                 split(Z, Z->touched, env);
 483                         }
 484                         /* Empty local Z.touched. */
 485                         for (e = Z->touched; e != NULL; e = e->next) {
 486                                 e->on_touched = 0;
 487                         }
 488                         Z->touched   = NULL;
 489                         Z->n_touched = 0;
 490                 }
 491         }
 492 }
 493
 494 /**
 495  * Implements split_by_what(): Split a partition by characteristics given
 496  * by the what function.
 497  *
 498  * @return list of partitions
 499  */
 500 static partition_t **split_by_what(partition_t *X, what_func What,
 501                                                                   partition_t**P, environment_t *env) {
 502         node_t          *x, *S;
 503         listmap_t       map;
 504         listmap_entry_t *iter;
 505         partition_t     *R;
 506
 507         /* Let map be an empty mapping from the range of What to (local) list of Nodes. */
 508         new_listmap(&map);
 509         list_for_each_entry(node_t, x, &X->entries, node_list) {
 510                 void            *id = What(x, env);
 511                 listmap_entry_t *entry;
 512
 513                 if (id == NULL) {
 514                         /* input not allowed, ignore */
 515                         continue;
 516                 }
 517                 /* Add x to map[What(x)]. */
 518                 entry = listmap_find(&map, id);
 519                 x->next     = entry->list;
 520                 entry->list = x;
 521         }
 522         /* Let P be a set of Partitions. */
 523
 524         /* for all sets S except one in the range of map do */
 525         for (iter = map.values; iter != NULL; iter = iter->next) {
 526                 if (iter->next == NULL) {
 527                         /* this is the last entry, ignore */
 528                         break;
 529                 }
 530                 S = iter->list;
 531
 532                 /* Add SPLIT( X, S ) to P. */
 533                 R = split(X, S, env);
 534                 if (P != NULL) {
 535                         ARR_APP1(partition_t *, P, R);
 536                 }
 537         }
 538         /* Add X to P. */
 539         if (P != NULL) {
 540                 ARR_APP1(partition_t *, P, X);
 541         }
 542
 543         del_listmap(&map);
 544         return P;
 545 }
 546
 547 /** lambda n.(n.type) */
 548 static void *lambda_type(const node_t *node, environment_t *env) {
 549         (void)env;
 550         return node->type;
 551 }
 552
 553 /** lambda n.(n.opcode) */
 554 static void *lambda_opcode(const node_t *node, environment_t *env) {
 555         opcode_key_t key, *entry;
 556
 557         key.code = get_irn_opcode(node->node);
 558         key.mode = get_irn_mode(node->node);
 559         entry = set_insert(env->opcode2id_map, &key, sizeof(&key), opcode_hash(&key));
 560         return entry;
 561 }
 562
 563 /** lambda n.(n[i].partition) */
 564 static void *lambda_partition(const node_t *node, environment_t *env) {
 565         ir_node *pred;
 566         node_t  *p;
 567         int     i = env->lambda_input;
 568
 569         if (i >= get_irn_arity(node->node)) {
 570                 /* we are outside the allowed range */
 571                 return NULL;
 572         }
 573
 574         /* ignore the "control input" for non-pinned nodes
 575            if we are running in GCSE mode */
 576         if (i < env->end_idx && get_irn_pinned(node->node) != op_pin_state_pinned)
 577                 return NULL;
 578
 579         pred = get_irn_n(node->node, i);
 580         p    = get_irn_node(pred);
 581
 582         return p->part;
 583 }
 584
 585 /**
 586  * Implements split_by().
 587  */
 588 static void split_by(partition_t *X, environment_t *env) {
 589         partition_t **P = NEW_ARR_F(partition_t *, 0);
 590         int         i, j, k;
 591
 592         P = split_by_what(X, lambda_type, P, env);
 593         for (i = ARR_LEN(P) - 1; i >= 0; --i) {
 594                 partition_t *Y = P[i];
 595
 596                 if (Y != env->TOP) {
 597                         partition_t **Q = NEW_ARR_F(partition_t *, 0);
 598
 599                         Q = split_by_what(Y, lambda_opcode, Q, env);
 600
 601                         for (j = ARR_LEN(Q) - 1; j >= 0; --j) {
 602                                 partition_t *Z = Q[j];
 603
 604                                 for (k = Z->n_inputs - 1; k >= -1; --k) {
 605                                         env->lambda_input = k;
 606                                         split_by_what(Z, lambda_partition, NULL, env);
 607                                 }
 608                         }
 609                         DEL_ARR_F(Q);
 610                 }
 611         }
 612         DEL_ARR_F(P);
 613 }
 614
 615 /**
 616  * (Re-)compute the type for a given node.
 617  */
 618 static void default_compute(node_t *node) {
 619         int     i;
 620         ir_node *irn = node->node;
 621         ir_mode *mode;
 622
 623         if (get_irn_pinned(irn) == op_pin_state_pinned) {
 624                 node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(irn));
 625
 626                 if (block->type == tarval_U) {
 627                         node->type = tarval_top;
 628                         return;
 629                 }
 630         }
 631         mode = get_irn_mode(irn);
 632         if (mode == mode_M) {
 633                 /* mode M is always bottom for now */
 634                 node->type = tarval_bottom;
 635                 return;
 636         }
 637         if (! mode_is_data(mode))
 638                 return;
 639
 640         /* if any of the data inputs have type top, the result is type top */
 641         for (i = get_irn_arity(irn) - 1; i >= 0; --i) {
 642                 ir_node *pred = get_irn_n(irn, i);
 643                 node_t  *p    = get_irn_node(pred);
 644
 645                 if (p->type == tarval_top) {
 646                         node->type = tarval_top;
 647                         return;
 648                 }
 649         }
 650         node->type = computed_value(irn);
 651 }
 652
 653 /**
 654  * (Re-)compute the type for a Block node.
 655  */
 656 static void compute_Block(node_t *node) {
 657         int     i;
 658         ir_node *block = node->node;
 659
 660         for (i = get_Block_n_cfgpreds(block) - 1; i >= 0; --i) {
 661                 node_t *pred = get_irn_node(get_Block_cfgpred(block, i));
 662
 663                 if (pred->type == tarval_R) {
 664                         /* A block is reachable, if at least of predecessor is reachable. */
 665                         node->type = tarval_R;
 666                         return;
 667                 }
 668         }
 669         node->type = tarval_U;
 670 }
 671
 672 /**
 673  * (Re-)compute the type for a Jmp node.
 674  */
 675 static void compute_Jmp(node_t *node) {
 676         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(node->node));
 677
 678         node->type = block->type;
 679 }
 680
 681 /**
 682  * (Re-)compute the type for a Phi node.
 683  */
 684 static void compute_Phi(node_t *node) {
 685         int     i;
 686         ir_node *phi = node->node;
 687         tarval  *type = tarval_top;
 688
 689         /* if a Phi is in a unreachable block, its type is TOP */
 690         node_t *block = get_irn_node(get_nodes_block(phi));
 691
 692         if (block->type == tarval_U) {
 693                 node->type = tarval_top;
 694                 return;
 695         }
 696
 697         /* if any of the data inputs have type top, the result is type top */
 698         for (i = get_Phi_n_preds(phi) - 1; i >= 0; --i) {
 699                 node_t *pred = get_irn_node(get_Phi_pred(phi, i));
 700
 701                 if (pred->type == tarval_top) {
 702                         /* ignore TOP inputs */
 703                         continue;
 704                 }
 705                 if (pred->type == tarval_bottom) {
 706                         node->type = tarval_bottom;
 707                         return;
 708                 } else if (type == tarval_top) {
 709                         /* first constant found */
 710                         type = pred->type;
 711                 } else if (type == pred->type) {
 712                         /* same constant, continue */
 713                         continue;
 714                 } else {
 715                         /* different constants or tarval_bottom */
 716                         node->type = tarval_bottom;
 717                         return;
 718                 }
 719         }
 720         node->type = type;
 721 }
 722
 723 /**
 724  * (Re-)compute the type for a Sub. Special case: both nodes are congruent.
 725  */
 726 static void compute_Sub(node_t *node) {
 727         ir_node *sub = node->node;
 728         node_t  *l   = get_irn_node(get_Sub_left(sub));
 729         node_t  *r   = get_irn_node(get_Sub_right(sub));
 730         tarval  *a   = l->type;
 731         tarval  *b   = r->type;
 732
 733         if (a == tarval_top || b == tarval_top) {
 734                 node->type = tarval_top;
 735         } else if (r->part == l->part) {
 736                 ir_mode *mode = get_irn_mode(sub);
 737                 node->type = get_mode_null(mode);
 738         } else if (a == tarval_bottom || b == tarval_bottom) {
 739                 node->type = tarval_bottom;
 740         } else {
 741                 node->type = tarval_sub(a, b);
 742         }
 743 }
 744
 745 /**
 746  * (Re-)compute the type for a Proj(Cmp).
 747  */
 748 static void compute_Proj_Cmp(node_t *node, ir_node *cmp) {
 749         ir_node *proj = node->node;
 750         node_t  *l    = get_irn_node(get_Cmp_left(cmp));
 751         node_t  *r    = get_irn_node(get_Cmp_right(cmp));
 752         tarval  *a    = l->type;
 753         tarval  *b    = r->type;
 754         pn_Cmp  pnc   = get_Proj_proj(proj);
 755
 756         /*
 757          * BEWARE: a == a is NOT always True for floating Point values, as
 758          * NaN != NaN is defined, so we must check this here.
 759          */
 760         if (!mode_is_float(get_irn_mode(l->node)) || pnc == pn_Cmp_Lt ||  pnc == pn_Cmp_Gt) {
 761                 if (a == tarval_top || b == tarval_top) {
 762                         node->type = tarval_top;
 763                 } else if (r->part == l->part) {
 764                         node->type = new_tarval_from_long(pnc & pn_Cmp_Eq, mode_b);
 765                 } else if (a == tarval_bottom || b == tarval_bottom) {
 766                         node->type = tarval_bottom;
 767                 } else {
 768                         default_compute(node);
 769                 }
 770         } else {
 771                 default_compute(node);
 772         }
 773 }
 774
 775 /**
 776  * (Re-)compute the type for a Proj-Nodes.
 777  */
 778 static void compute_Proj(node_t *node) {
 779         ir_node *proj = node->node;
 780         ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
 781         ir_node *pred;
 782
 783         if (mode == mode_M) {
 784                 /* mode M is always bottom */
 785                 node->type = tarval_bottom;
 786                 return;
 787         }
 788         if (mode != mode_X) {
 789                 ir_node *cmp = get_Proj_pred(proj);
 790                 if (is_Cmp(cmp))
 791                         compute_Proj_Cmp(node, cmp);
 792                 else
 793                         default_compute(node);
 794                 return;
 795         }
 796         /* handle mode_X nodes */
 797         pred = get_Proj_pred(proj);
 798
 799         switch (get_irn_opcode(pred)) {
 800         case iro_Start:
 801                 /* the Proj_X from the Start is always reachable */
 802                 node->type = tarval_R;
 803                 break;
 804         default:
 805                 default_compute(node);
 806         }
 807 }
 808
 809 /**
 810  * (Re-)compute the type for a given node.
 811  */
 812 static void compute(node_t *node) {
 813         compute_func func = (compute_func)node->node->op->ops.generic;
 814
 815         if (func != NULL)
 816                 func(node);
 817 }
 818 /**
 819  * Propagate constant evaluation.
 820  */
 821 static void propagate(environment_t *env) {
 822         partition_t *X, *Y;
 823         node_t      *x;
 824         tarval      *old_type;
 825         node_t      *fallen = NULL;
 826         unsigned    n_fallen = 0;
 827         int         i;
 828
 829         while (env->cprop != NULL) {
 830                 /* remove a partition X from cprop */
 831                 X = env->cprop;
 832                 env->cprop = X->cprop_next;
 833
 834                 while (X->cprop != NULL) {
 835                         /* remove a Node x from X.cprop */
 836                         x = X->cprop;
 837                         x->on_cprop = 0;
 838                         X->cprop = x->cprop_next;
 839
 840                         /* compute a new type for x */
 841                         old_type = x->type;
 842                         compute(x);
 843                         if (x->type != old_type) {
 844                                 DB((dbg, LEVEL_2, "node %+F has changed type from %T to %T\n", x->node, old_type, x->type));
 845                                 /* Add x to fallen. */
 846                                 x->next = fallen;
 847                                 fallen  = x;
 848                                 ++n_fallen;
 849
 850                                 for (i = get_irn_n_outs(x->node) - 1; i >= 0; --i) {
 851                                         ir_node *succ = get_irn_out(x->node, i);
 852                                         node_t  *y    = get_irn_node(succ);
 853
 854                                         /* Add y to y.partition.cprop. */
 855                                         if (y->on_cprop == 0) {
 856                                                 y->cprop_next  = y->part->cprop;
 857                                                 y->part->cprop = y;
 858                                                 y->on_cprop    = 1;
 859                                         }
 860                                 }
 861                         }
 862                 }
 863                 if (n_fallen != X->n_nodes) {
 864                         Y = split(X, fallen, env);
 865                 } else {
 866                         Y = X;
 867                 }
 868                 split_by(Y, env);
 869         }
 870 }
 871
 872 /**
 873  * Get the leader for a given node from its congruence class.
 874  *
 875  * @param irn  the node
 876  */
 877 static ir_node *get_leader(ir_node *irn) {
 878         partition_t *part = get_irn_node(irn)->part;
 879
 880         if (part->n_nodes > 1) {
 881                 DB((dbg, LEVEL_2, "Found congruence class for %+F ", irn));
 882                 dump_partition("", part);
 883         }
 884         return irn;
 885 }
 886
 887 /**
 888  * Post-Walker, apply the analysis results;
 889  */
 890 static void apply_result(ir_node *irn, void *ctx) {
 891         environment_t *env = ctx;
 892
 893         if (is_no_Block(irn)) {
 894                 ir_node *leader = get_leader(irn);
 895
 896                 if (leader != irn) {
 897                         exchange(irn, leader);
 898                 }
 899         }
 900 }
 901
 902 #define SET(code) op_##code->ops.generic = (op_func)compute_##code
 903
 904 /**
 905  * sets the generic functions to compute.
 906  */
 907 static void set_compute_functions(void) {
 908         int i;
 909
 910         /* set the default compute function */
 911         for (i = get_irp_n_opcodes() - 1; i >= 0; --i) {
 912                 ir_op *op = get_irp_opcode(i);
 913                 op->ops.generic = (op_func)default_compute;
 914         }
 915
 916         /* set specific functions */
 917         SET(Block);
 918         SET(Jmp);
 919         SET(Phi);
 920         SET(Sub);
 921 }
 922
 923 void combo(ir_graph *irg) {
 924         environment_t env;
 925         ir_node       *start_bl, *initial_X;
 926         node_t        *start;
 927         ir_graph      *rem = current_ir_graph;
 928
 929         current_ir_graph = irg;
 930
 931         /* register a debug mask */
 932         FIRM_DBG_REGISTER(dbg, "firm.opt.combo");
 933         firm_dbg_set_mask(dbg, SET_LEVEL_2);
 934
 935         obstack_init(&env.obst);
 936         env.worklist       = NULL;
 937         env.cprop          = NULL;
 938         env.touched        = NULL;
 939         env.TOP            = NULL;
 940 #ifdef DEBUG_libfirm
 941         env.dbg_list       = NULL;
 942 #endif
 943         env.opcode_map     = new_set(cmp_opcode, iro_Last * 4);
 944         env.opcode2id_map  = new_set(cmp_opcode, iro_Last * 4);
 945         env.type2id_map    = pmap_create();
 946         env.end_idx        = get_opt_global_cse() ? 0 : -1;
 947         env.lambda_input   = 0;
 948
 949         assure_irg_outs(irg);
 950
 951         /* we have our own value_of function */
 952         set_value_of_func(get_node_type);
 953
 954         set_compute_functions();
 955
 956         /* create the initial TOP partition and place it on the work list */
 957         env.TOP = new_partition(&env);
 958         env.TOP->wl_next = env.worklist;
 959         env.worklist     = env.TOP;
 960         irg_walk_graph(irg, NULL, create_initial_partitions, &env);
 961
 962         /* Place the START Node's partition on cprop.
 963            Place the START Node on its local worklist. */
 964         start_bl = get_irg_start_block(irg);
 965         start    = get_irn_node(start_bl);
 966         start->part->cprop_next = env.cprop;
 967         env.cprop               = start->part;
 968
 969         start->cprop_next  = start->part->cprop;
 970         start->part->cprop = start;
 971
 972         /* set the initial exec to R */
 973         initial_X = get_irg_initial_exec(irg);
 974         get_irn_node(initial_X)->type = tarval_R;
 975
 976         while (env.cprop != NULL && env.worklist != NULL) {
 977                 propagate(&env);
 978                 if (env.worklist != NULL)
 979                         cause_splits(&env);
 980         }
 981
 982         dump_all_partitions(&env);
 983
 984         /* apply the result */
 985         irg_walk_graph(irg, NULL, apply_result, &env);
 986
 987         pmap_destroy(env.type2id_map);
 988         del_set(env.opcode_map);
 989         del_set(env.opcode2id_map);
 990         obstack_free(&env.obst, NULL);
 991
 992         /* restore value_of() default behavior */
 993         set_value_of_func(NULL);
 994         current_ir_graph = rem;
 995 }